半英寸长的小鱼却能以140分贝的音量与外界交流

半英寸长的小鱼却能以140分贝的音量与外界交流2021年,科学界发现了生活在缅甸山区溪流中的这一物种--射线鳍鱼(Danionellacerebrum)。乍一看,这种体长仅约12毫米(0.5英寸)的透明小鱼可能不会给人留下太深刻的印象,但它们中间的雄鱼却用一种令科学家困惑的洪亮声音弥补了人们在视觉上对它的轻视。"这种小鱼能在10至12毫米(0.4至0.5英寸)的距离内发出超过140分贝的声音--这相当于人类在100米(328英尺)的距离内感受到的飞机起飞时的噪音,对于如此小的动物来说,这是很不寻常的,"这项研究的作者拉尔夫-布里茨博士说。"我们试图了解鱼类是如何做到这一点的,以及实现这一成就的机制是什么。出声最响亮的动物,如白钟伞鸟通常是用呼吸空气的,因此它们会利用喉部或咽喉部的特殊肌肉来调节气流,并向后排发出声音。但鱼类对呼吸空气的热情却远不如鸟类,因此在极少数情况下,它们需要使用其他方法来发出声音。研究人员利用微型计算机断层扫描、高速视频、基因表达分析和其他方法窥探了小鱼的内部。他们发现了一种不同于自然界任何其他已知装置的发声装置,它由一块强有力的肌肉、一根专门的肋骨和一块"击鼓软骨"组成。布里茨说:"这种装置能以超过2000g的力加速鼓动软骨,并将其射向鳔,从而产生快速、响亮的脉冲。这些脉冲串在一起,产生双侧交替或单侧肌肉收缩的叫声"。那么,它们为什么会进化出如此复杂的通信系统呢?研究人员假设,在它们称之为家的浅而浑浊的水域中,可能需要一场极端的马可波罗游戏。在这种视觉受限的环境中,雄性之间的竞争促进了声音交流特殊机制的发展。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421479.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1421479.htm

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苹果或不在2023年刷新14与16英寸MacBookPro机型许多人都期盼着苹果新推新款14/16英寸MacBook笔记本电脑,推测它们会在M2Pro和M2Max芯片的加持下带来显著的性能提升。虽然距离苹果新品发布还有一段时间,但MacRumors已从多个角度展开了分析。首先是设计方面,预计它们不会很快迎来较大的变化。(viaMacRumors)据悉,苹果在2021年刷新了M1Pro/M1Max机器的外观,但该公司通常会“一套模具(设计语言)用数年”。外壳方面,MacBook沿用了铝制一体成型机身,但形状切削得更加扁平、底部曲面也调得更少。C面可见全黑的键盘,辅以硕大的ForceTouch触控板,以及位于两侧的扬声器格栅。屏幕方面,现款MacBookPro配备了ProMotion/mini-LED技术,顶部与底部的边框仅3.5mm,但为容纳1080p网络摄像头而引入了富有争议的“刘海”开槽。虽然并不指望外形设计迎来大改,但有传闻称MacBookPro会很快升级M2Pro/M2Max芯片。彭博社的MarkGurman表示,M2Max最高可选12核CPU(高于M1Max的10核)+高达38核的GPU(当前最高可选32核)。此外M2Max将支持高达64GB的统一内存,但目前尚不清楚略低一阶的M2Pro芯片的更多信息。有趣的是,早前有传闻称苹果正在为包括MacBookPro在内的未来设备开发OLED屏,且最早有望于2022年到来。然而近日有消息称,OLED技术要等到2024年才会出现。意味着2023年的更新,可能只是一个美好的想象。最后,有传闻称苹果正考虑为Mac引入FaceID面容识别功能,且高端MacBookPro机型有望率先采用。至于发布日期,可参考苹果在2021年10月刷新的M1Pro款14/16英寸MacBook机型。通常该公司会每年更新一轮,但预计今年不会出现这种情况。MarkGurman表示,苹果不打算在2023年之前更新14/16英寸机型。至于迎来M2刷新的13英寸MacBookPro,主要也是因为自2020年M1MBP推出以来,该系列就一直没更新过。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301419.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1301419.htm

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特殊的丝绸床单可以通过发出良好的振动来抑制甚至反射声音访问:Saily-使用eSIM实现手机全球数据漫游安全可靠源自NordVPN压电材料在电流通过时会发生变形。当电流快速波动时,纤维会在默认状态和变形状态之间快速来回移动,从而产生振动,并在材料片中传播。这些振动反过来又使空气置换,产生声波,就像扬声器一样。如果故意使织物的声波与干扰声波的相位不一致,它们就会抵消其他声波--降噪耳机的工作原理与此相同。在实验室测试中,一个8x8厘米(3.15x3.15英寸)的丝绸正方形能够发出70分贝的声音,将干扰声降低37分贝。尽管如此,这种技巧在相当小的空间里最有效,而在卧室等较大的环境中则无效。这就是另一种技巧的用武之地。织物可以通过产生声波来抑制声音,声波会干扰不想要的噪音,从而将其消除(图C),或者通过静止不动来抑制振动,而振动是声音传播的关键(图D)。麻省理工学院压电纤维不会使织物移动到足以产生声波的程度,而是可以用来保持材料静止不动,使其不会与撞击其表面的有害声波同步振动。因此,如果将这种材料挂在卧室的墙壁上,那么墙壁振动发出的有害声音将无法穿过织物。在实验室中进行测试时,发现这种技术能将丝绸中的振动减少高达95%,从而将传播的声音减少75%。科学家们惊奇地发现,这种技术还能将织物反射声音的能力提高68%,使声音传回声音发出的地方。"虽然我们可以用织物制造声音,但我们的世界已经有了太多的噪音。我们认为,创造安静可能更有价值,"该研究的主要作者、博士生格蕾丝-杨(Grace(Noel)Yang)说。有关这项研究的论文最近发表在《先进材料》杂志上,凯斯西大学、威斯康星大学麦迪逊分校和罗德岛设计学院的科学家也参与了这项研究。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430305.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1430305.htm

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小鱼带来大惊喜:孔雀鱼群体面对天敌 总有志愿者"挺身而出"

小鱼带来大惊喜:孔雀鱼群体面对天敌总有志愿者"挺身而出"当面对所谓的"志愿者困境"时,名为特立尼达河鲈的小鱼让科学家们大吃一惊。这种困境的原理是,如果个体处于一个大群体中,他们就不太可能合作。人类的多项研究都证明了这一点,但孔雀鱼似乎与这一趋势背道而驰。在埃克塞特大学的这项新研究中,处于大群体中的孔雀鱼更有可能冒险接近捕食者,为鱼群收集信息。埃克塞特大学动物行为研究中心的丽贝卡-帕吉特说:"面对可能的捕食者时,孔雀鱼必须权衡风险。至少有一只孔雀鱼需要靠近,以确定是否存在威胁。这样做的个体可能会被吃掉。但是,如果没有一条鱼冒这个险,整个群体就会处于危险之中。"在这种'志愿者困境'中,数学模型表明,较大群体中的个体合作意愿较低,但孔雀鱼是个例外。特立尼达孔雀鱼图片来源:RebeccaPadget为了验证这一点,研究人员将一个梭鱼的粘土模型(孔雀鱼的天敌)放在一个装有小群(5只)、中群(10只)和大群(20只)孔雀鱼鱼的水箱中。出乎意料的是,大群中的孔雀鱼最有可能接近并观察捕食者。在7分钟的试验中,大群中的个体平均观察了天敌模型14次。中等群体中的孔雀鱼最不愿意靠近,平均每只靠近7次。这些中等群体的成员在"庇护所"(水草后面或水箱边缘的砾石附近)里呆的时间也最长。帕吉特说:"我们还不能确定为什么大群体中的孔雀鱼更加合作。我们知道孔雀鱼有不同的性格,因此可能是大群体中更有可能包含更多合作的个体--然后其他个体就会跟随它们的脚步。"观察完捕食者后,孔雀鱼会回到群体中。以前的研究表明,它们的行为会向其他个体发出危险信号。在这项研究中,当一条孔雀鱼靠近捕食者30厘米(12英寸)以内时,"观察"就会被记录下来。这种行为通常是由个体或主要鱼群中的小分群进行的。这篇发表在《英国皇家学会会刊B》上的论文题为:"在对群体大小悖论的实验测试中,大群体中的孔雀鱼更频繁地合作"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372375.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372375.htm

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超小型粒子加速器用4英寸距离完成原本需要1.9英里的工作TAU系统公司首席执行官说:"这种紧凑型先进的加速器还需要一个巨大的激光器来运行--在这种情况下,德克萨斯州佩塔瓦激光器(TexasPetawattLaser)就位于奥斯汀德克萨斯大学高能量密度科学中心的一个34英尺(10米)长的台子上。"作为世界上最强大的激光器之一,这台"巨兽"能发射出超强激光束,其能量约为全美国装机容量的1000倍,但每小时只能发射一次,而且只能持续150飞秒,即闪电放电时间的十亿分之一。TAU的设备不到66英尺(20米)长,发射出的光束高达10GeV。它使用的是1979年首次描述的改进版若飞加速技术,目前许多加速器项目都在使用这种技术。普通粒子加速器实际上是一系列环,当给它们施加正电压时,就能吸引电子。这些环依次通电,以越来越快的速度将电子拉过隧道,每个环在电子到达之前都会关闭。电子诊断装置,包括一个气室、一个偶极磁铁和两个闪烁屏DRZ1和DRZ2。整个装置放置在真空室中。激光和电子束从右向左传播。激光驱动的加速器或多或少会将光脉冲本身变成光速电磁铁,使粒子追随其后,在极短的距离内聚集超常的速度和能量。TAU的设备使用一个充满氦气的小室。当Petawatt激光器发射光脉冲穿过这些气体时,脉冲的巨大能量会将气体电离成等离子体。当它穿过等离子体时,脉冲会在身后留下一道尾迹,就像船在水中行驶时留下的尾迹一样,只不过在这种情况下,它会产生一道极其强大的电荷波动尾迹。如果在适当的时候注入一个电子,这些巨大的移动电荷就会在光脉冲后面拉动和推动它,耗尽原始激光脉冲的能量(但不是速度),并将其转移到加速的电子上,推动它在很短的距离内达到"光速的一大部分"。TAU在这一装置中取得的关键进展是采用了辅助烧蚀激光器,该激光器可向气室内的金属板发射精确定时的脉冲串,向气室注入金属纳米粒子流,从而在电子跟随激光脉冲串移动的过程中增强其能量。532纳米激光穿过顶窗聚焦到金属板表面,通过激光烧蚀产生纳米粒子。德克萨斯大学奥斯汀分校物理学副教授兼TAU系统公司首席执行官比约恩-"曼努埃尔"-赫格利奇(Bjorn"Manuel"Hegelich)说:"要进入大浪而不被压倒是很难的,所以冲浪者会被水上摩托艇拖入浪中。"在我们的加速器中,相当于喷气滑雪板的是纳米粒子,它们能在正确的时间和正确的点释放电子,因此它们都在波浪中。我们能让更多的电子在我们希望的时间和地点进入波中,而不是在整个相互作用过程中统计分布,这就是我们的秘诀。"赫格利希和他的团队正在开发自己的桌面大小的激光系统,他们说这将使整个系统更加紧凑,每秒将发射数千次,而不是每小时一次。那么,超小型高能粒子加速器有什么用呢?也许是用来驱动X射线自由电子激光器,它有可能拍摄原子或分子尺度的慢动作视频。它还可以用来测试用于太空飞行的电子元件是否能经受住辐射的考验,对半导体芯片设计的内部结构进行三维成像,并有可能开发出新的癌症治疗方法和先进的医学成像技术。该团队的研究论文发表在《极端物质与辐射》(MatterandRadiationatExtreme)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1400375.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1400375.htm

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隐形回声定位:进化的转折如何让这种蝙蝠成为无声刺客?

隐形回声定位:进化的转折如何让这种蝙蝠成为无声刺客?研究人员对蝙蝠与昆虫之间的军备竞赛这一观点提出了质疑,他们认为蝙蝠的声波是从更安静的蝙蝠祖先那里遗传而来的,而不是对昆虫听觉的直接适应。然而,南丹麦大学生物学家、副教授拉塞-雅各布森(LasseJakobsen)说,如果存在持续的军备竞赛,蝙蝠也应该对此做出反应。他是蝙蝠专家,也是发表在《当代生物学》(CurrentBiology)上的一项新研究的共同作者。在这项研究中,他和同事对蝙蝠和昆虫之间的进化军备竞赛提出了质疑。其他作者包括马克斯-普朗克生物智能研究所的丹尼尔-莱万齐克(DanielLewanzik)和霍尔格-戈尔利茨(HolgerR.Goerlitz),以及多伦多大学的约翰-拉特克利夫(JohnM.Ratcliffe)和埃里克-埃茨勒(ErikEtzler)。一只在黑暗中飞行的倒刺蝙蝠。资料来源:雪莉和布洛克-芬顿支持军备竞赛假说的主要论据是,有些蝙蝠在捕食时的叫声不如其他蝙蝠响亮,因此不容易被昆虫听到。这些蝙蝠就是西方宽耳蝠(Barbastellabarbastellus),它们比其他捕食飞虫的蝙蝠安静大约20分贝,这意味着它们发出的声压要低10倍。拉塞-雅各布森(LasseJakobsen)说:"这种蝙蝠历来被认为是对昆虫进行'反击'的蝙蝠。"然而,有些事情令他和他的同事们感到困惑:纵观蝙蝠的近亲,几乎没有其他成员在空中捕捉昆虫。相反,它们吃树叶和树枝等表面上的昆虫,而且这些物种都比捕食飞行昆虫的物种更安静。在蝙蝠研究界,在空中捕捉昆虫的蝙蝠被称为鹰蝠,而从表面采食昆虫的蝙蝠则被称为拾虫蝠。西方宽耳蝠属于鹰蝠。夜间,一只蝙蝠正在空中捕捉昆虫。图片来源:南丹麦大学LasseJakobsen拉塞-雅克布森说:"如果西方宽耳蝠家族的大多数成员都是鹰蝠,那么它们的祖先很可能也是鹰蝠。"因此,西方宽耳蝠家族的祖先不太可能是一种会大声吆喝的品种,也不太可能是为了适应昆虫的听觉而进化成低声吟唱的品种。"当一个物种向新的方向进化时,它并没有自由选择的权利。例如,哺乳动物的祖先没有羽毛,这是一个条件,所以它们的后代永远不会进化出有羽毛的翅膀。取而代之的是,它们找到了另一种飞行的解决方案:手指间经过修饰的皮肤,"拉塞-雅各布森解释道。然而,如果西方宽耳蝠不是在昆虫和蝙蝠之间的军备竞赛中进化出在空中狩猎时更安静的能力,那么它又是从哪里来的呢?"这并不是一种进化出来的能力。它只是不能发出比自己更响亮的叫声,因为作为鹰蝠的后代,它可能在形态上受到了限制。但它找到了一个利基,在那里它可以使用低振幅的叫声。这是一种进化上的巧合;它有点像是掉进了这个有东西吃的小天地。"这个"小天地"里栖息着会飞的夜行性昆虫,它们能听到声音,因此善于躲避夜行性蝙蝠。但它们的听力不足以捕捉到蝙蝠,所以最终成为了蝙蝠的猎物。形态限制的原因必须从蝙蝠如何发出声音中找到。大多数蝙蝠用嘴发出叫声,这使它们能够发出响亮的声音。而许多拾穗蝙蝠则用鼻子发出声音,这使得它们的叫声低了20分贝。拉塞-雅克布森说:"因此,蝙蝠如今之所以如此安静,并不是蝙蝠和昆虫之间军备竞赛的表现,而仅仅是蝙蝠的后代不能像其他蝙蝠那样大声鸣叫的表现。"夜间飞行的昆虫有飞蛾、甲虫和蚊子,许多飞蛾都能听到蝙蝠是否正在靠近。在大约5000万年前蝙蝠出现之前,夜间飞行的昆虫没有重要的敌人,如今,只有蝙蝠在夜间捕食昆虫。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1392763.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1392763.htm

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蚯蚓启发的机器人可通过做波浪运动来移动

蚯蚓启发的机器人可通过做波浪运动来移动蚯蚓的身体是由被称为分节的各个充满液体的部分组成的,每个部分都有一个环绕它的圆形肌肉。还有沿蚯蚓身体长度方向运行的纵向肌肉。当相邻元气层的圆肌收缩时,它们会使蠕虫的那一部分变得更长、更纤细。然而,当一个区域的纵向肌肉收缩时,它们会使蠕虫的那一部分变得更短、更胖。因此,利用这两种类型的收缩的连续序列,蠕虫基本上能够从它的鼻子到尾巴发出"肥胖的波"。这些波浪连同被称为刚毛的抓土刚毛,使这种常见的动物能够在土壤中穿行。在BarbaraMazzolai教授的领导下,意大利技术研究所(IstitutoItalianodiTecnologia)的一个科学家团队开始在一个机器人中重现这一机制。机器人在颗粒状介质中展示了它的掘进能力由此产生的45厘米(17.7英寸)长的装置由五个相连的"蠕动软执行装置"(PSA)组成。每一个都由一个内部的波纹管(有点像微型烘干机的通风管),一个外部的软性弹性体皮肤,以及密封在两者之间的粘性液体组成。当空气被泵入时,波纹管会变长,拉伸皮肤并允许液体铺成薄层--换句话说,PSA变得又长又瘦。然而,当空气被抽出时,风箱缩短,压缩的液体将皮肤向外推......因此PSA变得又短又胖。通过连续激活PSA的顺序,加上一些替代刚毛的小型外部摩擦垫的帮助,机器人得以在平坦的表面上、通过管道和颗粒状介质中前进。该机器人目前能够以每秒1.35毫米的速度移动,意大利技术研究院。Mazzolai及其同事现在正致力于进一步开发这项技术。关于他们研究的论文最近发表在《科学报告》杂志上。这不是我们看到的第一个机器人蚯蚓,麻省理工学院和康奈尔大学的团队已经创造了其他例子,但原理不同。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347229.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1347229.htm

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